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Un concentrateur de lumière pour booster la production des panneaux solaires

Crédits : PublicDomainPictures / Pixabay

Aux États-Unis, une chercheuse a mis au point un dispositif ingénieux permettant aux panneaux solaires de fournir un rendement élevé même par temps couvert. Autrement dit, il permet aux cellules photovoltaïques de capter un maximum de lumière, et ce, peu importe les circonstances.

Les contraintes des panneaux solaires

Aujourd’hui, les panneaux solaires font partie intégrante de la transition énergétique. De nombreux projets et innovations voient ainsi le jour, tels que des panneaux solaires performants imprimables à moins de 10 euros le mètre carré ou encore des panneaux solaires issus de l’impression 3D. Toutefois, les installations solaires doivent faire l’objet de beaucoup d’attention. En effet, s’il existe plusieurs contraintes techniques à prendre en considération pour éviter de perdre en capacité, l’orientation et l’angle d’inclinaison sont également très importants, tout comme l’entretien des panneaux.

Néanmoins, l’élément le plus important à prendre en compte est l’ensoleillement et lorsque le temps est couvert, les panneaux solaires sont logiquement moins efficaces. Actuellement, il est possible d’équiper les panneaux d’une minuterie ou d’un tracker afin de suivre le déplacement du soleil. En revanche, ces solutions sont très onéreuses. Dans sa publication de juin 2022 dans la revue Microsystems & Nanoengineering, la chercheuse Nina Vaidya – de l’Université de Stanford (États-Unis) – évoque de son côté une innovation très intéressante : un concentrateur permettant aux cellules photovoltaïques de capter un maximum de lumière.

maison solaire
Crédits : Rob Whitcomb / iStock

Un dispositif simple et efficace

Selon Nina Vaidya, les cellules peuvent capter un maximum de lumière grâce au concentrateur, mais le dispositif est surtout efficace, peu importe les conditions météorologiques. Il permet en outre de rendre la question de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux solaires beaucoup moins importante. En somme, il capture 90 % de la lumière atteignant le panneau et la concentre afin de la rendre trois fois plus lumineuse. De plus, il s’agit d’un système totalement passif, n’ayant aucun besoin d’énergie ou de pièces mobiles pour fonctionner. Prenant la forme d’une pyramide inversée, il est fabriqué dans un matériau à indice gradué qui inclut de multiples couches de verres et de polymères. Cela permet de courber la lumière à différents angles. Ainsi, la lumière peut atteindre les cellules, et ce, peu importe l’orientation ou l’inclinaison du panneau.

Baptisé AGILE, le concentrateur a fait l’objet d’un dépôt de brevet en 2016. Actuellement, Nina Vaidya et son équipe préparent la construction d’un prototype, notamment à l’aide de l’impression 3D. Dans un premier temps, il s’agira de sélectionner des matériaux peu coûteux et capables de résister à la chaleur émise par le concentrateur. En cas de succès, cette solution d’ingénierie pourrait permettre d’optimiser la durabilité des panneaux solaires.

Yohan Demeure

Rédigé par Yohan Demeure

Licencié en géographie, j’aime intégrer dans mes recherches une dimension humaine. Passionné par l’Asie, les voyages, le cinéma et la musique, j’espère attirer votre attention sur des sujets intéressants.